- •Химия и физика систем твердения материалов
- •Составитель г.С. Славчева
- •Лабораторная работа №1 изучение процессов твердения известковых вяжущих
- •1.1. Цель работы
- •1.2. Оборудование, инструменты и материалы:
- •1.3. Рабочее задание
- •1.4. Методики выполнения и результаты работы
- •1.5. Выводы по работе
- •Лабораторная работа №2 изучение процесса твердения гипсовых вяжущих
- •2.1. Цель работы
- •2.2. Оборудование, инструменты и материалы:
- •2.3. Рабочее задание
- •2.4. Методики выполнения и результаты работы
- •2.5. Выводы по работе
- •Лабораторная работа №3 Исследование кинетики гидратации гипсовых вяжущих веществ рентгеновским методом
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Оборудование, инструменты и материалы
- •3.3.Рабочее задание
- •3.4. Методики выполнения и результаты работы
- •3.5. Выводы
- •Лабораторная работа №4 изучение процесса раннего структурообразования (схватывания) цемента
- •Цель работы
- •4.2. Оборудование, инструменты и материалы
- •4.3. Рабочее задание
- •4.4. Методика выполнения работы
- •4.5. Выводы по работе
- •Лабораторная работа №5 изучение процесса твердения цемента
- •Цель работы
- •5.2. Оборудование, инструменты и материалы
- •5.3. Рабочее задание
- •5.4. Методика выполнения работы
- •5.5. Выводы по работе
- •Лабораторная работа №6 определение активности цемента химическим экспресс-методом
- •6.1. Цель работы
- •6.2. Оборудование, инструменты и материалы
- •6.3. Рабочее задание
- •6.4. Методика выполнения работы
- •6.5. Выводы по работе
- •Химия и физика систем твердения материалов
- •394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
3.1. Цель работы
Изучение кинетики гидратации строительного гипса рентгеновским методом.
3.2. Оборудование, инструменты и материалы
1. Рентгеновский дифрактометр ДРОН -4,0.
Весы технические лабораторные с точностью взвешивания ±0,1 г.
Емкости для приготовления гипсового теста.
Чаша из коррозионностойкого материала вместимостью более 500 см3.
Ручная мешалка, имеющую более трех петель из проволоки диаметром 1-2 мм.
Мерные цилиндры.
Секундомер.
Гипс строительный.
3.3.Рабочее задание
Определить степень гидратации гипсового вяжущего рентгеновским методом. На основании полученных результатов работы охарактеризовать развитие процесса гидратации во времени, провести анализ влияния на кинетику процесса гидратации величины В/Г-отношения.
При проведении работы студенческая подгруппа разбивается на 3 звена. Каждое звено работает с определенным В/Г-отношением, которое назначается преподавателем.
3.4. Методики выполнения и результаты работы
Экспериментальные исследования выполняются в следующей последовательности:
- отвешивается навеска гипса m=100 г, рассчитывается количество воды затворения;
- готовится гипсовое тесто;
- через определенные промежутки времени (например, через 2 мин) производится съемка рентгенограммы.
Используя рентгеновский метод, представляется возможным следить за непрерывным образованием двуводного гипса путем наблюдения за увеличением интенсивности линии I, с межплоскостным расстоянием d=4,26 Å, соответствующей образующейся в ходе гидратации гипса фазе СаSO4×2Н2О. Интенсивность измеряется высотой линии над уровнем рентгенограммы.
Степень гидратации гипсового вяжущего рассчитывается по соотношению интенсивности линии It (с межплоскостным расстояние d=4,26 Å) по рентгеногамме смеси СаSO4×0,5Н2О - СаSO4×2Н2О в i-тый момент времени и интенсивности I0 определяемой фазы СаSO4×2Н2О к моменту завершения процесса гидратации. При этом система СаSO4×0,5Н2О - СаSO4×2Н2О рассматривается как смесь двух фаз с различными коэффициентами поглощения. Тогда для количественного анализа имеем
(3.1)
где I0 - интенсивность наиболее сильной линии определения чистой фазы СаSO4×2Н2О, мм;
It - интенсивность той же линии на рентгенограмме смеси СаSO4×0,5Н2О - СаSO4×2Н2О, мм;
µ1 = 141 и µ2 = 184 - коэффициенты поглощения соответственно двуводного и полуводного гипса;
X1- содержание двуводного гипса или степень гидратации (Сг).
Отсюда степень гидратации определяется по формуле:
(3.2)
Результаты исследований заносятся в табл. 3.1.
Таблица 3.1
Характеристика изменения степени гидратации гипса
В/Г-отношение |
Время гидратации, мин |
It , мм |
It /I0 |
Сг, % |
|
|
|
|
|
3.5. Выводы
По данным экспериментов строятся графики изменения степени гидратации во времени, делается вывод о зависимости степени гидратации гипса от продолжительности развития процесса, оценивается также влияние на эту характеристику величины В/Г-отношения.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается сущность рентгеновских методов анализа?
2. Каково принципиальное устройство прибора для съемки рентгенограмм?
3. В чем заключается качественный и количественный рентгенофазовый анализ?
4. Какова методика определения степени гидратации вяжущих веществ рентгеновским методом?